اینورتر برای آسانسور

در این مقاله قصد داریم به اینورتر برای آسانسور بپردازیم.

همانطور که می‌دانید آسانسور یا بالابر وسیله‌ای برای انتقال از طبقه‌ای به طبقه دیگر در ساختمان‌های مختلف می‌باشد.

در واقع اتاقک متحرکی است که می توان توسط آن به طبقات بالا یا پایین رفت.

در تعریفی مشابه، آسانسور به مجموعه تجهیزات حمل و نقل گفته می‌شود.

که انتقال عمودی مردم و یا وسایل بین طبقات ساختمان را فراهم می‌نماید.

یک آسانسور توسط موتور آسانسور نیروی لازم برای حرکت عمودی کابین را فراهم می‌کند.

همچنین فرمان‌های لازم برای توقف‌های خودکار و کنترل آسانسور توسط تابلو فرمان آسانسور که شامل اینورتر برای آسانسور است، انجام می‌شود.

اینورتر مناسب برای آسانسور از لحاظ نحوه وارد شدن نیروی محرکه به کابین آسانسور به چهار دسته کلی تقسیم می‌گردد:

• آسانسور کششی
• آسانسور هیدرولیکی
• آسانسور وینچی
• آسانسور مغناطیسی

آسانسور کششی (Traction Elevator)

بیشتر آسانسورهایی که در ایران نصب می‌گردد از نوع کششی می‌باشد. غالبا از اینورتر برای آسانسور استفاده می‌شود.

همانطور که در ساختمان‌های مختلف مشاهده کرده‌اید نحوه کار این نوع آسانسو‌رها بر اساس نیروی اصطحکاکی است که بین سیم بکسل‌های متصل به کابین و فلکه کششی موتور به‌وجود می‌آید.

آسانسورهای کششی در واقع در بالای خود دارای فلکه (قرقره) می‌باشند که روی موتور آسانسور می‌باشد و سیستم بکسل‌ها دور آن‌ وجود دارد.

سیستم بکسل‌ها از یک سر به کابین آسانسور و از سر دیگر به قاب وزنه آسانسور متصل هستند و طبیعتا با حرکت فلکه موتور در دو جهت مختلف حرکت رو به بالا یا پایین کابین آسانسور انجام می‌شود.

در واقع کابین آسانسور در چاه آسانسور بصورت معلق می‌باشد و به این امر سیستم تعلیق آسانسور می‌گویند.

از لحاظ علمی در داخل قاب وزنه، وزن وزنه‌ها برابر با وزن کابین به اضافه نصف وزن ظرفیت کلی کابین است.

به طور مثال اگر ظرفیت کابین آسانسور ۸ نفره باشد (به ازای هر نفر ۷۵ کیلوگرم در نظر بگیریم).

در کل ظرفیت کلی کابین ۶۰۰ کیلوگرم خواهد بود که طبیعتا نصف این مقدار برابر با ۳۰۰ کیلوگرم خواهد بود.

حال این مقدار را با وزن خود کابین آسانسور جمع می‌کنیم و وزنی که بدست می‌آید وزن کلی است که باید در قاب وزنه وجود داشته باشد.

در شکل زیر می‌توانید ساختار آسانسور کششی را مشاهده نمایید.

آسانسور هیدرولیک (Hydraulic Elevator)

نوع دیگر از آسانسور در جهان آسانسور هیدرولیک می‌باشد که نحوه جابجایی کابین آسانسور در آن بطور کلی با نحوه جابجایی کابین در آسانسور کششی فرق می‌کند.

زیرا در آسانسور هیدرولیک جابجایی کابین آسانسور فقط توسط جک بالابر خاصی انجام می‌شود که از نوع جک و موتور هیدرولیک (روغنی) می‌باشد.

در واقع در این نوع آسانسور دیگر موتوری در بالای چاه آسانسور وجود ندارد به همین دلیل طبیعتا پشت بام خانه زیباتر خواهد بود.

البته باید توجه نمایید که بدلیل ساختار این نوع آسانسور فقط تا ۵ یا ۶ طبقه پاسخگو خواهد بود.

در حالیکه آسانسور کششی طبقات بسیار بالاتری را پشتیبانی می‌نماید.
نحوه کار یک آسانسور هیدرولیک بدین صورت است که در آسانسور هیدرولیک یک موتور هیدرولیکی سه فاز غوطه ور در روغن وجود دارد.

این موتور دارای یک شیر الکتریکی خاص به نام پاور یونیت می‌باشد.

وظیفه پاوریونیت تامین فشار روغن برای جک هیدرولیک آسانسور می‌باشد.

در واقع با تغییر فشار روغن، جک مربوطه کابین آسانسور را به بالا یا پایین حرکت می‌دهد.

البته باید توجه داشت که هزینه موتورهای هیدرولیک بسیار بالاتر از موتور آسانسور کششی می‌باشد.

به همین خاطر در ایران کمتر از آسانسور هیدرولیک استفاده می‌گردد.

همچنین نکته قابل توجه در آسانسورهای هیدرولیک این است که خیلی از افراد تصور می‌کنند.

مصرف برق این آسانسورها نسبت به آسانسورهای کششی بالاتر است.

ولی این امر درست نیست زیرا کار موتور هیدرولیکی آسانسور هیدرولیک و فشار روغن فقط در حرکت به سمت بالا نیاز است.

برای حرکت کابین آسانسور به سمت پایین نیازی به کار موتور و ایجاد فشار روغن نیست.

طبیعتا در حرکت به سمت پایین موتور هیدرولیکی خاموش است و فقط با با بازکردن شیر و تخلیه کنترل شده روغن جک هیدرولیک ، کابین آسانسور به آرامی به سمت پایین می‌آید بنابراین مصرف برق بالایی نخواهد داشت.

فواید کلی آسانسور هیدرولیک به شرح زیر می‌باشد:

• خرابی کمتر و استهلاک کمتر قطعات نسبت به آسانسور کششی
• به دلیل اینکه قاب وزنه و سیم بکسل ندارد می توان آسانسورهای بسیار زیباتر و شیشه ای ساخت
• عیب یابی راحت‌تر و تعمیرات سریع‌تر
• موتور خانه در پشت بام وجود ندارد
• سازه لازم برای این نوع آسانسور سبک‌تر است
• تنظیمات دقیقتر برای ایست در طبقات
• می توان آسانسورهای باربری و بسیار پرقدرت ساخت

آسانسور وینچی

نوعی آسانسور است که با زنجیر یا طناب فولادی آویزان شده و نیروی رانش به طریقی به غیر از اصطکاک به آن وارد می‌شود. در این نوع آسانسورها قاب وزنه وجود ندارد.

آسانسور مغناطیسی

در این آسانسورها ریل‌ها و تجهیزات متصل شده روی دیوار چاه آسانسور با مغناطیس دائم نقش استاتور موتور و کابین آسانسور نقش روتور را ایفا می‌کنند.

با اتصال جریان برق به استاتور، میدان مغناطیسی ایجاد و به روتور القا می‌گردد.

میدان مغناطیسی ایجاد شده در نقاطی قطع و با القای جریان برق به وسیله سیم پیچ‌های استاتور، سیم پیچ‌های تعبیه شده روی روتور باردار شده و کابین به حرکت در می‌آید.
بنابراین در این آسانسورها اجزایی نظیر وزنه تعادل، کابل فولادی، موتوخانه و .. وجود نخواهد داشت.

آسانسورهای مغناطیسی بسیار ایمن‌تر از آسانسورهای معمولی بوده اما از لحاظ قیمتی بسیار گران‌تر می‌باشند.

استفاده از اینورتر برای آسانسور

پیش از اینکه اینورتر برای آسانسور و پله برقی به عنوان کنترل کننده سرعت الکتروموتور AC به تجهیزی متداول تبدیل شد تابلو فرمان دو سرعته به طور گسترده در این صنعت مورد استفاده قرار گرفت.

در این نوع تابلو فرمان الکتروموتور دالاندر (دو سرعته) بوده که با استفاده از مدار رله–کنتاکتوری تنها با دو سرعت کند و تند حرکت می‌کند.

این محدودیت در کنترل سرعت و همچنین قطع و وصل لحظه‌ای تغذیه الکتروموتور مسائلی را در پی دارد که به چند مورد اشاره می‌کنیم:

•  لرزش کابین در زمان شروع حرکت و توقف
•  ایجاد تنش مکانیکی و الکتریکی به الکتروموتور
• عدم دقت توقف در سر طبقات
• مصرف انرژی بالا

به مرور زمان آشنایی بیشتر کارشناسان با قابلیت‌های اینورتر و همینطور مسائل و مشکلات تابلو فرمان دوسرعته که عموما قدیمی و فرسوده هستند موجب شد تا این تجهیز به عنوان کنترل کننده سرعت الکتروموتور جایگزین مدارهای رله–کنتاکتوری گردد.

اینورتر با تغییر فرکانس می‌تواند در یک بازه زمانی مشخص سرعت الکتروموتور را از صفر تا سرعت نامی به صورت پیوسته تغییر دهد.

این کنترل سرعت پیوسته که توسط اینورتر برای آسانسور با شیب ملایمی صورت می‌گیرد، بسیاری از مشکلات تابلوهای دو سرعته را برطرف می‌کند.

در صورت نصب اینورتر روی تابلو دو سرعته حرکت آسانسور به صورت مراحل زیر می‌باشد:

• آسانسور متوقف است. فرمان استارت صادر می‌شود و اینورتر در یک بازه زمانی مشخص سرعت را با شیب ملایم از صفر به حداکثر می‌رساند شوک و لرزش در کابین حس نمی‌شود. (شیب ملایم در لحظه استارت)
• یکی از کاربردهای اینورتر برای آسانسور این است که  کابین با سرعت تند به حرکت خود ادامه می‌دهد تا به نزدیکی طبقه مورد نظر برسد.
• با تحریک سنسورهای دور انداز سرعت الکتروموتور با شیب ملایمی از سرعت تند به کند تغییر می‌کند.
• این تغییر آرام سرعت از ایجاد شوک و لرزش جلوگیری می‌کند. (شیب ملایم در لحظه کاهش سرعت)
• کابین با سرعت کند به حرکت خود ادامه می‌دهد تا به نزدیکی نقطه توقف برسد.
• با تحریک سنسورهای توقف اینورتر سرعت را از کند به آرامی به صفر رسانده و پس از آن فرمان ترمز مکانیکی صادر می‌شود.
• در این مرحله ترمز مکانیکی زمانی عمل می‌کند که سرعت کابین به صفر رسیده است.
• لذا هیچگونه شوک و لرزشی احساس نمی‌شود. (فرمان به ترمز مکانیکی بعد از صفر شدن سرعت توسط اینورتر(ترمز الکتریکی توسط درایو با تزریق DC))
• با توجه به اینکه فرمان ترمز مکانیکی دقیقا بعد از توقف کامل کابین اعمال می‌شود هیچگونه سرخوردگی در کابین اتفاق نمی‌افتد و توقف با دقت بالا صورت می‌گیرد.

مزایای استفاده از اینورتر برای آسانسور

•  استفاده از اینورتر برای آسانسور کاهش تنش‌های الکتریکی و در پی آن کاهش تنش‌های مکانیکی که باعث کاهش هزینه‌ی تعمیر و نگهداری می‌شود.
• افزایش دامنه‌ی تغییرات ممکن برای سرعت موتور نسبت به روش‌های مکانیکی.
•  استفاده از اینورتر برای آسانسور سبب کاهش هزینه‌ برق مصرفی و جریان راه‌اندازی نیز می‌گردد.
• راندمان بالاامکان بازگشت و ذخیره سازی انرژی به شبکه برق.
• صرفه جویی در هزینه کاهش ضربات احتمالی سیستم، افزایش طول عمر چرخ دنده‌ها، فلکه‌ها، ادوات مکانیکی.

همچنین اینورتر برای آسانسور هنگام راه اندازی موتور از افزایش ناگهانی جریان جلوگیری کرده و باعث کاهش تداخل بین دستگاه‌های مصرفی برق می‌شود.
• سیستم حفاظتی جهت افزایش طول عمر موتور
• کاهش سر و صدا و استهلاک قطعات
• با استفاده از اینورتر برای آسانسور ، احساس راحتی شگفت انگیزی را تجربه خواهید کرد.

نکات نصب اینورتر برای آسانسور

هنگام نصب اینورتر برای آسانسور باید به این نکته توجه کرد که حتما رنج توان اینورتر انتخابی یک رنج بالاتر از توان موتور باشد.

به علت ژنراتوری بودن بار حتما مقاومت ترمز نصب گردد.

همچنین برای دقت در حرکت و توقف و حفاظت بیشتر بهتراست سیستم به صورت Close Loop اجرا شود.